固体树脂装置设备瓶颈产生机理及消除研究
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完成单位:中国石化集团资产经营管理有限公司巴陵石化分公司
登记编号:ZSCX-D4-J-2-263
登记年份:2020
发布时间:2020-09-21
固体树脂装置设备瓶颈产生机理及消除研
固体树脂装置 “一步法”固体树脂设计能力为2万吨/年,生产的固体树脂具有透明度好、杂质少、废水少等优点,产品处于国内领先水平,但由于产品颗粒度不均匀,下游应用过程中环氧树脂、聚酯及色粉等助剂混炼不匀,影响高光粉末涂料等应用领域的推广
虽然装置工艺先进,产品质量优良,市场口碑良好,但由于投料、破碎和包装设备运行状态差,装置停车检维修频繁,产能仅16000t/a左右,与设计值20000t/a存在一定差距
分析原因主要是
1、BPA螺旋给料机输送能力低、故障率
BPA螺旋给料机输送效率低,输送能力仅为5000kg/h,产能降低1584.2 kg/批,无法达到设计产量,在投料过程中频繁出现卡涩,甚至停机,导致整个溶解工序停工,严重制约装置的稳定性
2、破碎机工作效率
片状固体树脂经过破碎机破碎时,出现过度破碎,破碎后的成品颗粒度有40%不在10~12mm指标范围内,制约了高光粉末涂料等应用领域的推广,破碎机设计能力为3000kg/h,实际生产中破碎能力为2150kg/h
3、包装机故障率
用于密封包装袋的上、下封机构结构复杂,刚度不够,热封方式不适应生产要求,故障率高,导致脱溶剂系统频繁停车
为了解决装置设备瓶颈,提高装置运行的经济性和稳定性,树脂部组织技术攻关,共分三个阶段
第一阶段:2016年3~6月, 分析双酚A螺旋给料机频繁堵料、跳停及输送能力无法满足生产要求的原因,通过缩短螺旋轴长度、下料口反冲氮气、螺旋轴下料端增加反螺旋、切割螺旋叶片直径等方法,解决了双酚A螺旋给料机频繁发生故障及输送能力不足的问题
第二阶段:2016年7~9月,分析固体树脂经过第二级破碎后粉尘量大,效率低的原因,对第二级破碎机结构形式进行研究,结合物料特性,在常用双辊式破碎机的基础上,对辊子旋转方向、转速调整,增加齿式颚板,使用背向差速双辊齿式破碎机,出料破碎颗粒度10~12mm,工作效率提高66%,粉尘量仅为5%
第三阶段:2016年10~2017年3月,针对包装机口封故障高,破包率高的问题,对热封形式、原理及夹持组件强度进行研究,根据包装材质选择双边加热板式热封形式,调整加热温度及加热时间,夹持机构由多连杆结构改为L型夹持构件杆,增加构件厚度,提高夹持组件的刚度,保证包装合格率100%
设备改进实施后,效果明显。BPA螺旋给料机结构改进后,解决了设备频繁卡死跳停和输送能力不足的问题,减轻了维修人员的劳动强度,产能提高12.73%。第二级破碎机改进后,基本无过粉碎现象,从源头上降低了粉尘产生量,破碎效率提高66%,产品颗粒度均匀,保证了装置安稳长满优运行。对包装机口封机构优化完成后,包装机破包率降至0,包装机上封、底封机构故障率下降至0
设备改进完成后,实施前后同比效益增加额1041.06万元,年节约维修费用约12.68万元,解决了装置产能瓶颈,装置平均能耗降低改进前降低14.7千克标油,产品颗粒度均匀,达到高端粉末涂料应用要求,开发了中外知名高端用户。同时,第二级破碎机的改型成功,可在树脂部其他包装机和破碎系统进行推广